TW202416037A - 攝影裝置、攝影方法、程式 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於,在使用複數個攝影裝置進行拍攝時,能夠進行各個攝影裝置之曝光中心同步之攝影,而可取得抑制模糊之合成圖像。
本發明之攝影裝置包含:接收部,其接收表示其他感測器之攝影到達曝光中心之時序之信號;及設定部,其以接收到信號之時刻為基準,設定要產生指示開始讀出訊框之同步信號之時刻。曝光中心在所要拍攝之圖像內之橫向方向上位於中央,在縱向方向上位於任意位置。本技術可適用於以複數個攝影裝置進行拍攝之攝影裝置。
Description
本技術係關於一種攝影裝置、攝影方法、程式,例如,係關於一種在以複數個相機攝影時,使各個相機之曝光中心同步之攝影裝置、攝影方法、程式。
例如,提議利用複數台可以單機攝影之攝影裝置進行立體攝影,或同時拍攝複數個視野角不同之圖像。
提議藉由使複數個攝影裝置同步地進行攝影,或各個攝影裝置獨立地進行攝影,可更有效地使用複數個攝影裝置(例如,參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2018-191248號公報
[發明所欲解決之課題]
在進行使用複數個攝影裝置之攝影時,若曝光中心不一致,則例如在產生合成圖像時,被攝體成為模糊之圖像,而有可能畫質下降。期望能夠進行攝影裝置之各自之曝光中心為同步之攝影。
本技術係鑒於如此之狀況而完成者,可進行曝光中心一致之攝影。
[解決課題之技術手段]
本技術之一態樣之攝影裝置包含:接收部,其自其他感測器接收表示前述其他感測器之攝影到達曝光中心之時序之信號;及設定部,其以接收到前述信號之時刻為基準,設定產生指示訊框之讀出之開始之同步信號之時刻。
本技術之一態樣之攝影方法之攝影裝置自其他感測器接收表示前述其他感測器之攝影到達曝光中心之時序之信號,以接收到前述信號之時刻為基準,設定產生指示訊框之讀出之開始之同步信號之時刻。
本技術之一態樣之程式係用於使對攝影裝置進行控制之電腦執行包含如下步驟之處理:自其他感測器接收表示前述其他感測器之攝影到達曝光中心之時序之信號,以接收到前述信號之時刻為基準,設定產生指示訊框之讀出之開始之同步信號之時刻。
在本技術之一態樣之攝影裝置、攝影方法、及程式中,接收表示其他感測器之攝影到達曝光中心之時序之信號,以接收到信號之時刻為基準,設定產生指示訊框之讀出之開始之同步信號之時刻。
再者,攝影裝置可為獨立之裝置,亦可為構成1個裝置之內部塊。
再者,程式藉由經由傳送媒體傳送、或記錄於記錄媒體而提供。
以下,對於用於實施本技術之形態(以下稱為實施形態)進行說明。
<攝影裝置之構成>
因本技術可適用於攝影裝置,故在以下之說明中,舉出將本技術適用於攝影裝置之情形為例進行說明。
圖1係顯示適用本技術之攝影裝置之一實施形態之構成之圖。圖1所示之攝影裝置10a設為包含感測器11a-1、感測器11a-2、感測器11a-3、控制部12a、及信號線13a之構成。
感測器11a-1至11a-3可設為CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合元件)或CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,互補式金屬氧化物半導體)感測器等之攝影元件。攝影裝置10a例如可搭載於智慧型手機。在以下之說明中,在無需分別對感測器11a-1至11a-3予以區別時,僅記述為感測器11a。其他部分亦同樣地記述。
此處,因舉出攝影裝置10為例進行說明,故感測器11舉出為CCD或CMOS感測器等之攝像元件(影像感測器)之情形為例繼續進行說明,但感測器11即便為攝像元件以外之感測器,亦可適用本技術。例如,亦可為ToF(Time-of-Flight,飛行時間)感測器或LiDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detectionand Ranging,光探測和測距、雷射探測和測距)感測器等之感測器。
可將感測器11a-1設為廣角感測器,將感測器11a-2設為主感測器,將感測器11a-3設為望遠感測器。廣角感測器係拍攝廣角端側之圖像之感測器,拍攝比較廣範圍之圖像。望遠感測器係拍攝望遠端側之圖像之感測器,拍攝比較窄範圍之圖像。主感測器拍攝廣角端與望遠端之間之範圍之圖像。
再者,此處,舉出包含廣角端、主、望遠端之分別焦點距離不同之感測器11a之例進行說明,但複數個感測器11a可適用於如拍攝同一焦點距離之情形。例如,本技術亦可適用於藉由以複數個感測器11a拍攝而取得立體圖像之情形。例如,本技術亦可適用於如取得測距圖像之情形。
控制部12a例如藉由執行規定之應用而處理來自感測器11a之信號,並輸出至未圖示之後段之處理部,或對感測器11a進行控制。控制部12a可設為ISP(Image Signal Processor,影像信號處理器)。
圖1所示之例(設為構成例1)係感測器11a-1至11a-3各者作為主控機而動作之構成,係被稱為所謂單機等之構成。在圖1中,對於主控機賦予斜線而圖示。
感測器11a與控制部12a例如以利用I2C(Inter-Integrated Circuit,內部積體電路)方式進行通訊之信號線13a連接。在圖1所示之構成例1中,設為各個感測器11a接收來自控制部12a之控制指令之構成。設為各感測器11a亦產生同步信號等之構成。
攝影裝置10可設為圖2至圖4所示之構成例2至4之構成。
圖2係顯示構成例2之攝影裝置10b之構成例之圖。圖2所示之構成例2之賦予斜線而圖示之感測器11b-2係主控機,感測器11b-1與感測器11b-3設為從控機。
在將感測器11b-1至11b-3中之1台感測器11b作為主控機、將其他感測器11b作為從控機之構成之情形下,由主控機之感測器11b-2產生之同步信號供給至從控機之感測器11b-1與感測器11b-3。供給同步信號之信號線14b設置在感測器11b間。
圖3係顯示構成例3之攝影裝置10c之構成例之圖。圖3所示之構成例3之感測器11c-1至感測器11c-3各者具有切換主控機或從控機之功能,作為主控機或從控機而動作。在感測器11c-1至感測器11c-3中之1台作為主控機而動作時,其他感測器11c作為從控機而動作。
由作為主控機而動作之感測器11c產生之同步信號經由信號線14c供給至從控機之感測器11c。來自控制部12c之指令經由信號線13c供給至感測器11c。
圖4係顯示構成例4之攝影裝置10d之構成例之圖。圖4所示之構成例4之感測器11d-1至感測器11d-3作為從控機而動作,控制部12d作為主控機而動作。
因控制部12d作為主控機而動作,故設為控制部12d產生同步信號,並經由信號線14d供給至各感測器11d之構成。來自控制部12d之指令經由信號線13d供給至感測器11d。
以攝影裝置10具有由攝影元件構成之感測器11-1至11-3此3個感測器11而繼續進行說明,但在具備2個或3以上之感測器11之情形下,亦可適用本技術。
作為攝影裝置10之構成,即便為圖1至圖4所示之構成例1至4之任一構成例亦可適用以下說明之本技術。在以下之說明中,將作為主控機而動作之感測器11記述為感測器11M,將作為從控機而動作之感測器11記述為感測器11S。
<感測器之構成>
圖5、圖6係顯示感測器11之構成例之圖。
圖5係顯示作為主控機而動作之感測器11M之構成例之圖。感測器11M設為包含攝影部51、信號處理部52、同步信號產生輸出部53、及控制部54之構成。
攝影部51包含攝影元件及透鏡,接收來自被攝體之反射光,並將與受光量相應之信號輸出至信號處理部52。信號處理部52對輸入之信號實施缺陷修正、雜訊降低、高動態範圍合成處理(HDR)等之處理,並輸出至控制部12(圖1)。再者,處理自攝影部51輸出之信號之功能可分散於信號處理部52與控制部12(圖1),亦可僅使一者具有。
同步信號產生輸出部53產生同步信號、或作為相當於後述之同步信號之信號而處理之信號MoE,並供給至信號處理部52。同步信號產生輸出部53產生之同步信號使用於內部之控制,亦可供給至從控機側之感測器11S。使用於內部之控制之同步信號,例如係垂直同步信號,上述之信號MoE之詳情如後述般係表示攝影到達曝光中心之時序之信號。
控制部54利用基於來自外部之信號、例如來自控制部12b(圖2)之控制信號而設定之模式,控制感測器11S內之各部。
圖6係顯示作為從控機而動作之感測器11S之構成例之圖。感測器11S設為包含攝影部71、信號處理部72、同步信號接收部73、及控制部74之構成。
以從控機模式動作之感測器11S之攝影部71、信號處理部72、及控制部74,進行與以主控機模式動作之感測器11M之攝影部51、信號處理部52、及控制部54基本上相同之構成、處理。同步信號接收部73接收來自主控機側之感測器11M之同步信號(信號MoE),信號處理部72進行基於由同步信號接收部73接收到之同步信號之處理,例如產生垂直同步信號,進行基於該垂直同步信號之處理。
<曝光中心之控制之同步>
對於由攝影裝置10進行之曝光中心之同步而說明。為了說明適用本技術之曝光中心之同步,而對於在先前之曝光中心中產生之偏移,參照圖7而加以說明。
圖7之上圖顯示作為主控機而動作之感測器11M’(為了對適用本技術之感測器11M進行區別,而對先前之感測器11M’賦予破折號而記述,其他亦相同地記述)之動作,圖7之下圖表示作為從控機而動作之感測器11S’之動作。
圖中,I2C表示經由信號線13’自控制部12’之供給至感測器11’之指令。MIPI(Mobile Industry Processor Interface,行動產業處理器介面)表示拍攝到之圖像(訊框)之輸出。圖中1訊框係以四角形表示,記載於四角形內之N或M表示訊框編號。
XVS(Output,輸出)表示經由信號線14’自主控機側之感測器11M’發送至從控機側之感測器11S’之同步信號,XVS(Input,輸入)表示接收至從控機側之感測器11S’之同步信號,將以該被接收到之同步信號作為控制指令,內部性產生之同步信號以XVS(Internal,內部)表示。
在時刻t1,感測器11M’產生同步信號。該同步信號亦供給至從控機側之感測器11S’。感測器11S’在時刻t1產生基於在時刻t1接收到之同步信號之同步信號。根據規格,可設定為在2訊框後產生、或在3訊框後產生。此處,為了將說明簡略化,設為在0訊框後產生之設定,以藉由在接收到來自感測器11M’之同步信號之時序,在感測器11S’側亦產生同步信號而進行同步之處理,繼續進行說明。
在時刻t1,在感測器11M’側,開始第(N-1)訊框(以下記述為訊框(N-1),其他亦同樣地記載)之讀出,在感測器11S’側,開始第(M-1)訊框之讀出。
在時刻t2,在感測器11M’側開始曝光。在時刻t3,在感測器11S’開始曝光。
在時刻t6,與時刻t1相同地,感測器11M’產生同步信號,感測器11S’接收同步信號,並產生內部之同步信號。又,在時刻t6,在感測器11M’側開始訊框N之讀出,在感測器11S’側開始訊框M之讀出。
時刻t4係感測器11M’之曝光中心,時刻t5係感測器11S’之曝光中心。所謂曝光中心,係感測器11之像素陣列部以a列b行配置像素,於在縱向方向上自上起依序設為1列、2列、•••、a列時,任意列之曝光時間之中心。例如,在圖7所示之例中,將圖像之中心即第a/2列之曝光時間之中心設為曝光中心。
圖7中、CIT(Middle,中間)係設為曝光中心之列之曝光時間之圖。CIT係粗略積分時間(Coarse Integration Time)之縮寫。CIT係將曝光時間(Exposure time)以粗略粒度表示之值,詳細之值將另外計算,此處替換為與曝光時間等價者,繼續進行說明。
參照感測器11M’之CIT(Middle,中間)之圖,自時刻T1至時刻T2係位於像素陣列部之中央之列之曝光時間,時刻T1至時刻T2之中央相當於時刻t4,作為感測器11M’之曝光中心(記述為曝光中心t4)而處理。
參照感測器11S’之CIT(Middle)之圖,自時刻T3至時刻T4係位於像素陣列部之中央之列之曝光時間,自時刻T3至時刻T4之中央相當於時刻t5,作為感測器11M’之曝光中心(記述為曝光中心t5)而處理。
感測器11M’之曝光中心t4與感測器11S’之曝光中心t5係不同之時刻。在曝光中心不同之情形下,例如在將由感測器11M’拍攝到之圖像、與由感測器11S’拍攝到之圖像合成而產生1個圖像時,有可能在合成之圖像之被攝體產生模糊,而畫質下降。對於該情形,參照圖8加以說明。
圖8之上圖係將圖7所示之感測器11M’與感測器11S’之自時刻t2至時刻t6之圖彙總後之圖。如上述般,自時刻t2至時刻t6係感測器11M’之曝光時間,時刻t4係感測器11M’之曝光中心。自時刻t3至時刻t6係感測器11S’之曝光時間,時刻t5係感測器11S’之曝光中心。
圖8之下圖係顯示由感測器11M’與感測器11S’分別拍攝到之圖像、及將該等之圖像合成之圖像之一例之圖。感測器11M’與感測器11S’分別拍攝在中央位在有被攝體之圖像M’與圖像S’。將該圖像M’與圖像S’合成之圖像(M+S)’有可能成為被攝體模糊之圖像。
在曝光中心不同之情形下,在拍攝存在移動之被攝體時等,圖像M’內之被攝體之位置與圖像S’內之被攝體之位置不同,將如此之圖像合成後之圖像(M+S)’有可能成為被攝體模糊之圖像。
如此般,參照圖9而說明用於進行如下之控制:為了防止因曝光中心偏移而畫質下降,而進行將曝光中心對準之攝影。
<適用本技術之曝光中心之控制之同步>
圖9係用於說明適用本技術之曝光中心之控制(同步)之圖。對於與圖7相同之部分,進行相同之記載,且適當省略其說明。
在時刻t11,感測器11M與感測器11S分別產生同步信號。在感測器11M側,開始訊框(N-1)之讀出,在感測器11S側,開始訊框(M-1)之讀出。
在時刻t12,在感測器11M側開始曝光。在時刻t13,在感測器11S開始曝光。
在時刻t14,感測器11M產生表示係曝光中心之資訊,並供給至感測器11S側。感測器11M藉由後述之運算式,求得在該時點下設定之曝光時間之曝光中心,在成為該曝光中心之時點,該情形下,在成為時刻t14之時點,產生表示係曝光中心之信號,並輸出至感測器11S。
將表示係曝光中心之信號設為信號MoE。MoE係曝光中心(Middle of Exposure)之縮寫。在時刻t14,感測器11S接收信號MoE。在接收到該信號MoE時,在感測器11S側亦成為曝光中心。即,在感測器11M與感測器11S之間,曝光中心同步。
感測器11S在自曝光中心加上藉由後述之運算式求得之時間之時刻,產生XVS信號。在圖9所示之例中,感測器11S以接收到信號MoE之時刻t14為基準,於在成為下一曝光中心之時刻(時刻t19)加上藉由後述之運算式求得之時間之時刻t20產生同步信號XVS。
亦可在時刻t14加上藉由後述之運算式求得之時間,在該時刻(圖9中為時刻t15)產生同步信號XVS。在本實施形態中,信號MoE具有相當於先前之同步信號之功能。以接收到信號MoE之時序為基準,產生同步信號XVS。同步信號XVS係表示訊框之讀出開始之時序之信號。
感測器11S自時刻t15開始訊框M之讀出。
在時刻t16,感測器11M產生同步信號XVS。如參照圖7而說明般,先前之感測器11M’將產生之同步信號供給至感測器11S’,但本實施形態之感測器11M不將產生之同步信號供給至感測器11S。設為取代同步信號而產生表示攝影到達曝光中心之時序之信號MoE,並供給至感測器11S之構成。
感測器11M自時刻t16開始訊框N之讀出。
在時刻t17,感測器11M之曝光開始。在時刻t18,感測器11S之曝光開始。
在時刻t19,感測器11M產生表示係曝光中心之信號MoE,並供給至感測器11S側。感測器11S在接收到信號MoE時,感測器11S亦為曝光中心。感測器11S在自曝光中心加上藉由後述之運算式求得之時間之時刻,產生同步信號XVS。在感測器11S側,自時刻t15開始訊框(M+1)之讀出。
在時刻t21,感測器11M產生同步信號XVS,開始訊框(N+1)之讀出。
如此般,藉由進行如曝光中心在感測器11M與感測器11S之間一致之控制,例如在將由感測器11M拍攝到之圖像、與由感測器11S拍攝到之圖像合成而產生1個圖像時,防止在合成之圖像之被攝體產生模糊,而可防止如畫質下降之情形。對於該情形,參照圖10加以說明。
圖10之上圖係將圖9所示之感測器11M與感測器11S之自時刻t17至時刻t21之圖彙總之圖。如上述般,自時刻t17至時刻t21係感測器11M之曝光時間,時刻t19係感測器11M之曝光中心。自時刻t18至時刻t20係感測器11S之曝光時間,時刻t19係感測器11S之曝光中心。
圖10之下圖係顯示由感測器11M與感測器11S分別拍攝到之圖像、及將該等之圖像合成之圖像之一例之圖。感測器11M與感測器11S分別拍攝被攝體位於中央之圖像M與圖像S。因該圖像M與圖像S為曝光中心吻合之圖像,故將圖像M與圖像S合成後之圖像(M+S)成為抑制被攝體之模糊之圖像。
藉由在同時刻使曝光中心一致,例如即便在拍攝具有移動之被攝體時等,能夠將圖像M內之被攝體之位置與圖像S內之被攝體之位置設為大致相同,合成如此之圖像後之圖像(M+S) 亦能夠設為無如被攝體模糊之圖像。
<曝光中心之控制之運算>
再次參照作為曝光中心不同之情形之例而舉出之圖7、圖8。感測器11M’之曝光中心之時刻與感測器S’之曝光中心之時刻之差即曝光中心差ΔMoE[S]藉由下式(1)表示。
ΔMoE[S]=(CIT(M)/2-高度(M)/2)X1H-(CIT(S)/2-高度(S)/2)X1H•••(1)
在式(1)中,CIT(M)係感測器11M’之曝光時間,高度(M) (height (M))係為了拍攝感測器11M’之列數(line數)而花費之時間。CIT(S)係感測器11S’之曝光時間,高度(S)(height(S))係為了拍攝感測器11S’之列數(line數)而花費之時間。藉由CIT(M)/2、CIT(S)/2而算出曝光中心之時序。藉由高度(M)/2、高度(S)/2而算出拍攝圖像中央之列之時序(自開始攝影後至拍攝圖像中央之列為止之時間)。
再者,式(1)或以下之說明中所示之式係一例,並非表示限定之記載。更詳細而言,藉由考量了感測器之特性、或由該特性決定之制約等之運算式而運算。
在以規定之訊框之讀出開始時之同步信號、例如以在時刻t6產生之同步信號為基準之情形下,在感測器11M’中,將較時刻t6早(CIT(M)/2-高度(M)/2)之時刻t4,作為曝光中心之時刻而算出。同樣地,在感測器11S’中,較時刻t6早(CIT(S)/2-高度(S)/2)之時刻t5,作為曝光中心之時刻而算出。
在感測器11M’中,(CIT(M)/2-高度(M)/2)相當於自成為基準之同步信號至曝光中心為止之時間。同樣地,在感測器11S’中,(CIT(S)/2-高度(S)/2)相當於自成為基準之同步信號至曝光中心為止之時間。
該感測器11S’側之(CIT(S)/2-高度(S)/2),在圖7所示之先前之情形下,係成為基準之同步信號與曝光中心為止之差分,先前,成為基準之同步信號在感測器11M’與感測器11S’中設為同時刻之同步信號。因此,(CIT(S)/2-高度(S)/2)可謂感測器11M’產生同步信號之時刻、與感測器11S’之成為曝光中心之時刻之差分的時間。
因曝光中心之差分成為時刻t4與時刻t5之差分,故可如由式(1)所示般表示。
再次參照作為將曝光中心對準之例而舉出之圖9、圖10。在參照圖9、圖10而說明之情形下亦然,若不進行將曝光中心對準之處理,則與參照圖7、圖8所說明之情形相同地,產生ΔMoE[S]之曝光中心之差分。以消除該曝光中心之差分之方式,在感測器11S側,執行用於將曝光中心挪移、使得與感測器11M側之曝光中心一致之處理。
感測器11S自感測器11M接收在感測器11M係曝光中心時輸出之信號MoE。為了輸出該信號MoE,感測器11M算出自產生成為基準之同步信號之時刻減去(CIT(M)/2-高度(M)/2)而得之時刻,在該算出之時刻產生信號MoE,並對感測器11S輸出。
例如,在設定為在時刻t15產生成為基準之同步信號XVS之情形下,自時刻t15減去(CIT(M)/2-高度(M)/2),而求得時刻t14。該時刻t14作為在感測器11M側成為曝光中心之時刻而設定。
感測器11S設定為根據接收到信號MoE之時刻設定下一曝光中心之時刻,於在該下一曝光中心之時刻加上(CIT(S)/2-高度(S)/2)而得之時刻,產生同步信號XVS。
如參照圖7而說明般,在先前之情形下,感測器11S’之(CIT(S)/2-高度(S)/2)在以感測器11M’之同步信號(感測器S’產生之同步信號)為基準時,係該同步信號與感測器11S’之曝光中心之差分。在以曝光中心為基準考量該情形時,成為參照圖9而說明之情形,感測器11S之(CIT(S)/2-高度(S)/2)成為感測器11M之曝光中心(感測器11S接收信號MoE之時刻)、與感測器11S產生之同步信號XVS之差分。
基於如此之情形,如上述般,感測器11S設定為根據接收到信號MoE之時刻設定下一曝光中心之時刻,於在該下一曝光中心之時刻加上(CIT(S)/2-高度(S)/2)而得之時刻,產生同步信號XVS。
例如,在時刻t14,在接收到信號MoE時,以時刻t14為基準推定成為下一曝光中心之時刻。成為該曝光中心之時刻,在圖9所示之例中為時刻t19。求得在該時刻t19加上(CIT(S)/2-高度(S)/2)而得之時刻t19,在該時刻t19產生同步信號XVS。
感測器11S以表示感測器11M之曝光中心之時序之信號MoE為同步信號,藉由運算而調整下一攝像時序,藉此實現在感測器11M與感測器11S之間曝光中心一致之攝像。
感測器11S進行將曝光中心與感測器11M之曝光中心對準之控制,包含對在感測器11S之內部產生之同步信號XVS之時序進行控制、調整。
此處,舉出在感測器11M與感測器11S之2台感測器11之間使曝光中心一致之例進行說明,但從控機側之感測器11S之台數不限於1台,亦可為複數台。在如具有複數台之情形下,各感測器11S藉由執行上述之感測器11S進行之處理,而可進行在複數台感測器11S與感測器11M之間使曝光中心一致之攝影。
感測器11S之同步信號XVS之調整根據條件而回饋對象不同。
在條件1 (CIT(S)/2-高度(S)/2)>0時
→向同步信號XVS回饋(FLL為設定值)
在條件2 (CIT(S)/2-高度(S)/2)<0時
→向FLL回饋(同步信號XVS為設定值)
在條件3 (CIT(S)/2-高度(S)/2)=0時
→同步信號XVS、FLL皆為設定值
在條件1至3中,FLL係訊框長度列(Frame length lines)之縮寫,係決定自產生規定之同步信號XVS後至產生下一同步信號XVS為止之時序、即訊框長度之值。
條件1相當於參照圖9而說明之狀況。在條件1之在感測器11S側算出之(CIT(S)/2-高度(S)/2)之值大於0時,感測器11S藉由調整直至受理到表示來自主控機側之感測器11M之攝影到達曝光中心之時序之信號MoE之輸入為止之等待時間,而調整同步信號XVS。在條件1之情形下,FLL使用設定值。
條件2相當於參照圖11而後述之狀況。在條件2之在由感測器11S側算出之(CIT(S)/2-高度(S)/2)之值小於0時,感測器11S藉由向FLL回饋(CIT(S)/2-高度(S)/2)之值,具體的而言藉由在FLL加上(CIT(S)/2-高度(S)/2),而調整訊框長度,結果為調整同步信號XVS。在條件2之情形下,同步信號XVS本身使用設定值。
在條件3之在由感測器11S側算出之(CIT(S)/2-高度(S)/2)之值為0時,感測器11S在同步信號及FLL之兩者皆使用設定值。
從控機側之感測器11S之FLL為了取得同步信號XVS之同步,而設定不超過主控機之感測器11M之訊框長度之最大值。
參照圖11,對於藉由條件2而調整同步信號XVS之情形加以說明。
在時刻t31,感測器11S產生同步信號。在感測器11S側,開始訊框(M-1)之讀出。
在時刻t32,在感測器11M側,曝光開始。在時刻t33,在感測器11S,曝光開始。
在時刻t34,感測器11M產生同步信號XVS,開始訊框N之讀出,感測器11S亦產生同步信號XVS,開始訊框M之讀出。
在時刻t35,感測器11M產生表示係曝光中心之資訊(信號MoE),並供給至感測器11S側。感測器11S在時刻t35,接收來自感測器11M之信號MoE。因在感測器11S側亦進行將曝光中心對準之控制,故在時刻t35,在感測器11S側亦成為曝光中心。
在圖11所示之例中,因曝光時間短,故感測器11S之(CIT(S)/2-高度(S)/2)之值成為0以下,因此適用條件2,而向FLL施加回饋。藉由調整FLL,進行用於使得感測器11M側之曝光中心、與曝光中心一致之同步信號XVS之調整。具體而言,藉由下式(2)而調整FLL。
感測器11S之FLL=曝光中心+(CIT(S)/2-高度(S)/2)•••(2)
在式(2)中,因(CIT(S)/2-高度(S)/2)為小於0之值、即為負值,故在感測器11S內部產生之同步信號XVS在較接收到表示攝影到達曝光中心之時序之信號MoE之時刻早(CIT(S)/2-高度(S)/2)之時刻產生。例如,參照圖11所示之例,感測器11S在時刻t37接收信號MoE,但在較時刻t37早(CIT(S)/2-高度(S)/2)之時點之時刻t36,產生同步信號XVS。
如此般,在藉由(CIT(S)/2-高度(S)/2)算出之值小於0時,進行如下控制:藉由調整FLL,而感測器11M與感測器11S之曝光中心一致。
構成為根據條件1、條件2、及條件3之哪一條件進行調整,在攝像動作中可變更。
<關於感測器11M之動作>
參照圖12之流程圖,對於主控機側之感測器11M執行之用於將曝光中心對準之處理進行說明。
在步驟S11中,感測器11M求得曝光中心。如參照圖8而說明般,感測器11M藉由自產生同步信號XVS之時刻減去(CIT(M)/2-高度(M)/2),而算出成為曝光中心之時序(時刻)。
在步驟S12中,感測器11M在成為曝光中心之時序,換言之在算出之時刻產生表示係曝光中心之信號MoE,並發送至感測器11S。
如此般,主控機側之感測器11M產生與自身之曝光中心相關之資訊(信號MoE),並供給至從控機側之感測器11S。
<關於感測器11S之動作>
參照圖13之流程圖,對於從控機側之感測器11S執行之用於將曝光中心對準之處理進行說明。
在步驟S31中,感測器11S接收信號MoE。在步驟S32中,感測器11S算出(CIT(S)/2-高度(S)/2),判定該值是否大於0。在步驟S31中,在判定為(CIT(S)/2-高度(S)/2)>0時,處理前進至步驟S33。
在步驟S33中,進行如下控制:藉由調整同步信號XVS,而調整曝光中心之位置,以與感測器11M在同時序成為曝光中心。在步驟S33中,藉由於在成為下一曝光中心之時刻,加上(CIT(S)/2-高度(S)/2),而設定同步信號XVS之產生時序。
另一方面,在步驟S32中,在判定為非為(CIT(S)/2-高度(S)/2)>0時,處理前進至步驟S34。在步驟S34中,判定(CIT(S)/2-高度(S)/2)是否小於0。在步驟S34中,在判定為(CIT(S)/2-高度(S)/2)<0時,處理前進至步驟S35。
在步驟S35中,進行如下控制:藉由調整FLL,而調整曝光中心之位置,以與感測器11M在同時序成為曝光中心。在步驟S35中,藉由於在成為下一曝光中心之時刻加上(CIT(S)/2-高度(S)/2),而調整FLL,設定同步信號XVS之產生時序。
另一方面,在步驟S34中,在判定為(CIT(S)/2-高度(S)/2)<0時,處理前進至步驟S36。處理進入步驟S36係(CIT(S)/2-高度(S)/2)=0時。在步驟S36中,XVS與FLL使用設定值。換言之,在該時點使用設定之XVS與FLL,不進行XVS與FLL之調整。
如此般,從控機側之感測器11S以自身之曝光中心與主控機側之感測器11M之曝光中心一致之方式調整XVS或FLL。
<關於攝影動作中之曝光時間之變更>
對於在攝影動作中,曝光時間變更之情形進行說明。圖14係顯示在攝影裝置10中進行之AE(自動曝光功能(Auto Exposure))控制與曝光中心之圖。圖14之上圖顯示感測器11M之動作,圖14之下圖顯示感測器11S之動作。
圖中1訊框以四角形表示,四角形內記載之AE1、AE2表示曝光時間或增益等之曝光條件,AE1與AE2表示係不同之曝光條件。
在時刻t51,感測器11M產生表示攝影到達曝光中心之時序之信號MoE,並供給至從控機側之感測器11S。在時刻t51,因執行上述之處理,故為曝光中心一致之狀態。
在時刻t52,感測器11M產生表示攝影到達曝光中心之時序之信號MoE,並供給至從控機側之感測器11S。在圖14所示之例中,在時刻t52,感測器11M與感測器11S自控制部12(在圖14中未圖示)接收指令。再者,於感測器11M與感測器11S,自控制部12分別發送有指令,準確而言,在時刻t52感測器11M接收指令,在自時刻t52經過稍許時間之後,感測器11S接收指令。
此處,在時刻t52,感測器11M與感測器11S接收之指令係與AE控制相關之指令,設為係將AE1變更為AE2之指令。
在時刻t53,感測器11M產生表示攝影到達曝光中心之時序之信號MoE,並供給至從控機側之感測器11S。在時刻t54,感測器11M產生表示攝影到達曝光中心之時序之信號MoE,並供給至從控機側之感測器11S。在時刻t54之時點,感測器11M側開始基於在時效t52接收到之指令之處理。即,將曝光條件變更為AE2,基於以曝光條件AE2設定之參數進行攝影。
另一方面,在感測器11S中,因在時刻t54之時點,進行將在時刻t53時接收到之信號MoE設為同步信號之控制,故曝光中心未變更,因此在時刻t55之時點成為曝光中心。時刻t54與時刻t55有偏差,有可能不一致,從而曝光中心有可能並不一致。
如此般,當曝光時間變更時,曝光中心亦變更,因此在剛變更曝光時間之後之1訊框,曝光中心一致之同步偏離,而有可能導致訊框率變動。然而,在曝光時間變更之2訊框後,成為曝光中心取得同步之狀態。在圖14所示之例中,在時刻t56,在主控機側之感測器11M與從控機側之感測器11S之間,成為曝光中心取得同步之狀態。
對於曝光中心之同步偏差,進一步參照圖15至圖18加以說明。
圖15係用於說明主控機側之感測器11M之驅動模式動態地變更之情形下之同步偏差與復原之圖。在時刻t71,感測器11M與感測器11S係曝光中心,為曝光中心取得同步之狀態。再者,在圖15等之圖中,為了便於說明,有時即便同步,亦以線不重合之方式將線略微錯開而進行圖示。
在時刻t72,感測器11M接收控制指令,開始基於該控制指令之控制。該控制指令若為包含即時模式變更之指示者,則在剛接收到之後,開始用於轉移至該模式之控制。
感測器11S側在時刻t73成為曝光中心。該曝光中心係在時刻t71之時點設定之曝光中心。時刻t73之曝光中心有可能與執行用於模式變更之控制之感測器11M側之曝光中心偏離。在圖16所示之例中,在時刻t74感測器11M成為曝光中心,在較時刻t73晚之時點成為曝光中心。
在時刻t74,感測器11M成為曝光中心,產生信號MoE,並供給至感測器11S。感測器11S在時刻t74接收信號MoE,根據該信號MoE進行用於與感測器11M側之曝光中心對準之運算,並產生基於該運算之同步信號XVS。產生之同步信號XVS在圖16中,在時刻t75產生。
時刻t75以後,復位至在感測器11M與感測器11S之間曝光中心同步之狀態。在時刻t76,感測器11M與感測器11S之兩者成為曝光中心,成為取得曝光中心之同步之狀態。
如此般,在感測器11M接收模式變更等之控制指令,並執行模式變更之處理之情形下,在剛變更後之1訊框,有可能曝光中心之同步偏離,但在第2訊框可將曝光中心之同步恢復如初。
圖16係用於說明主控機側之感測器11S之驅動模式動態地變更之情形下之同步之偏移與復位之圖。在時刻t81,感測器11M與感測器11S係曝光中心,為取得曝光中心之同步之狀態。
在時刻t82,感測器11S接收控制指令,藉由該控制指令而開始控制。在該控制指令係包含即時模式變更之指示之指令時,在剛接收到之後,開始用於轉移至該模式之控制。
該情形下,感測器11S側使用在時刻t81接收到之信號MoE,將在時效t84產生之同步信號XVS基於在時刻t82接收到之控制指令,變更為不產生之控制(即便產生,亦以不開始基於該同步信號XVS之讀出之方式進行控制)。
在時刻t83,在感測器11M側成為曝光中心,但在感測器11S側不進行攝像處理,故為無曝光中心之狀態。在時刻t83,成為在感測器11M與感測器11S之間曝光中心之同步暫時偏離之狀態。
在時刻t83,感測器11S自感測器11M接收表示攝影到達曝光中心之時序之信號MOE。又,在時刻t83,在感測器11S,開始基於在時刻t82接收到之控制指令之控制。感測器11S基於信號MOE與控制指令之指示內容,設定下一曝光時間或同步信號XVS之產生時序。該設定之時刻,在圖17所示之例中為時刻t86,在時刻t86,感測器11S產生同步信號XVS。
在較時刻t86早之時點之時刻t85,感測器11M成為曝光中心,產生信號MoE,並供給至感測器11S。在感測器11S中,亦在時刻t83之時點控制變更後之模式中之同步信號XVS之產生時序,故在時刻t85,感測器11S側亦成為曝光中心。
如此般,在感測器11S接收模式變更等之控制指令,並執行模式變更之處理之情形下,在剛變更後之1訊框,有可能曝光中心之同步偏離,但在第2訊框可將曝光中心之同步恢復如初。
圖17係用於說明主控機側之感測器11M之驅動模式動態地變更之情形下之同步之偏移與復位之圖。
在時刻t101,感測器11M接收控制指令,開始基於該控制指令之控制。在該控制指令係1V後之訊框輸出結束後,維持訊框率地進行模式變更之指令時,在時刻t101後之時點輸出之訊框N之輸出後,進行模式之變更。
在時刻t102,感測器11M與感測器11S係曝光中心,為取得曝光中心之同步之狀態。在時刻t102,感測器11M產生表示攝影到達曝光中心之時序之信號MoE,並供給至感測器11S,感測器11S使用接收到之信號MoE,進行用於與感測器11M側之曝光中心對準之運算,並產生基於該運算之同步信號。產生之同步信號在圖17中,在時刻t103產生。
感測器11S側在時刻t104成為曝光中心。該曝光中心係在時刻t102之時點設定之曝光中心。時刻t104之曝光中心有可能與執行用於模式變更之控制的感測器11M側之曝光中心偏離。在圖17所示之例中,在時刻t105,感測器11M成為曝光中心,在較時刻t104晚之時點成為曝光中心。時刻t105在感測器11M側係在時刻t101後輸出1訊框之後之時序,故係進行了模式之變更之後之時點。
在時刻t105,感測器11M成為曝光中心,產生信號MoE,並供給至感測器11S。感測器11S在時刻t105接收信號MoE,根據該信號MoE進行用於與感測器11M側之曝光中心對準之運算,並在基於該運算之時序產生同步信號。產生之同步信號在圖17中,在時刻t106產生。
在時刻t107,感測器11M與感測器11S係曝光中心,為取得曝光中心之同步之狀態。時刻t107以後,復位至在感測器11M與感測器11S之間曝光中心同步之狀態。
如此般,在感測器11M接收模式變更等之控制指令,並執行模式變更之處理之情形下,在剛變更後之1訊框,有可能曝光中心之同步偏離,但在第2訊框可將曝光中心之同步恢復如初。
圖18係用於說明從控機側之感測器11S之驅動模式動態地變更之情形下之同步之偏移與復位之圖。
在時刻t121,感測器11S接收控制指令,藉由該控制指令而開始控制。在該控制指令係1V後之訊框輸出結束後,維持訊框率地進行模式變更之指令時,在時刻t121後之時點輸出之訊框(M-1)之輸出後,進行模式之變更。
在時刻t122,感測器11M與感測器11S係曝光中心,為取得曝光中心之同步之狀態。在時刻t122,感測器11M產生表示攝影到達曝光中心之時序之信號MoE,並供給至感測器11S,感測器11S使用接收到之信號MoE,進行用於與感測器11M側之曝光中心對準之運算,並產生基於該運算之同步信號。產生之同步信號在圖18中在時刻t124產生。
該情形下,在感測器11S側,以使用在時刻t121接收到之信號MoE,將在時效t123產生之同步信號XVS基於在時刻t121接收到之控制指令,在時刻t124產生之方式控制。
在圖18所示之例中,在時刻t124,在感測器11M側,成為曝光中心,但在感測器11S側因基於控制指令而曝光時間等變更,故係非為曝光中心之狀態。
在時刻t124,感測器11S自感測器11M接收表示攝影到達曝光中心之時序之信號MOE。感測器11S基於信號MOE設定下一曝光時間或同步信號XVS之產生時序。該被設定之時刻在圖18所示之例中係時刻t126,在時刻t126,感測器11S產生同步信號XVS。
在較時刻t126早之時點之時刻t125,感測器11S成為曝光中心。感測器11M在時刻t125成為曝光中心,感測器11S在時刻t126成為曝光中心。在時刻t125、t126,係在感測器11M與感測器11S之間曝光中心之同步暫時脫離之狀態。
在時刻t127,感測器11M成為曝光中心,產生信號MoE,並供給至感測器11S。在感測器11S中,亦在時刻t124之時點下控制變更後之模式中之同步信號XVS之產生時序,故在時刻t127,感測器11S側亦成為曝光中心。
如此般,在感測器11S接收模式變更等之控制指令,並執行模式變更之處理之情形下,在剛變更後之1訊框,有可能曝光中心之同步偏離,但在第2訊框可將曝光中心之同步恢復如初。
<關於參數之反映時序>
如上述般,藉由為了使曝光中心同步而執行處理,而可使曝光中心同步。可使曝光中心一致,另一方面,有可能參數之反映時序偏移。
先前,藉由取得訊框之讀出之同步信號之同步,而參數之反映時序在感測器11M側與感測器11S側某程度一致。又,作為用於將通訊完成之時序一致之功能而有通訊同步化功能,藉由使用如此之功能,而可保證同時反映。
如上述般,為了使曝光中心同步,作為處理而調整感測器11S側之同步信號,故有可能產生無法將參數之反映時序一致之狀況。
為了自控制部12指定反映參數之訊框,控制部12需要控制通訊時序。如上述般,在感測器11S中,同步信號XVS之產生時序有可能被變更,控制部12需要考量如此之被變更之可能性,指定反映參數之訊框。因此,為了控制通知反映參數之訊框之時序,而需要考量感測器11S之同步信號之產生時序等進行控制,控制本身複雜化,通訊時序亦有可能偏移。
為了防止如此之情形,可構成為進行如參照圖19而說明之控制。參照圖19,在時刻t151,感測器11M接收來自控制部12之控制指令。該控制指令亦包含自哪一訊框反映參數之資訊。在圖19所示之例中,包含自訊框(N+2)變更訊框率之指示。在接收到如此之指示之情形下,感測器11M執行自訊框(N+2)變更訊框率之處理。
另一方面,感測器11S在時刻t53,接收來自控制部12之控制指令。控制部12亦包含有意地進行向感測器11M與感測器11S分為時刻t151與時刻t153發送控制指令之控制之情形,控制部12亦包含如雖然向感測器11M與感測器11S同時序發送控制指令,但因某些原因而接收時序偏移之情形。
由感測器11S接收之控制指令亦包含自哪一訊框反映參數之資訊。在圖19所示之例中,包含自訊框(M+2)變更訊框率之指示。在接收到如此之指示之情形下,感測器11S執行自訊框(M+2)變更訊框率之處理。
如此般,藉由使企圖反映參數之訊框包含於控制指令、並指定,而可無關於感測器11M與感測器11S之指令之接收時序,使反映之時序(訊框)一致。又,控制部12側可向感測器11M與感測器11S不介意發送指令之時序地進行發送。
因進行如此之參數之反映時序一致之處理,且亦進行將曝光中心一致之處理,故進行感測器11M與感測器11S之曝光中心一致之攝影。在圖19所示之例中,在時刻t152、時刻t154、及時刻t155,感測器11M與感測器11S之曝光中心一致。
在時刻t155,感測器11M產生表示攝影到達曝光中心之時序之信號MoE,並供給至感測器11S,感測器11S使用接收到之信號MoE,進行用於與感測器11M側之曝光中心對準之運算,並產生基於該運算之同步信號。產生之同步信號在圖19中,在時刻t156產生。
在時刻t155,感測器11M與感測器11S變更為基於各自接收到之控制指令之模式。基於該變更後之模式與接收到之信號MoE,感測器11S設定為在時刻t156產生同步信號XVS。藉由進行如此之處理,在時刻t157,設為感測器11M與感測器11S之曝光中心一致之狀態。
如此般,根據本技術,在感測器11M與感測器11S之間可將曝光中心一致,亦可將參數之反映時序一致。
<自空閒狀態變為啟動狀態之情形之處理>
上述之實施形態對於感測器11M與感測器11S皆為啟動之狀態下之處理進行了說明。對於自感測器11M與感測器11S中之僅一者啟動、正在攝影之狀態,另一者亦啟動,轉移至開始攝影之狀態之情形參照圖20而說明。
在時刻t171,感測器11M接收來自控制部12之控制指令。該控制指令與參照圖19而說明之情形相同地,亦包含自哪一訊框反映參數之資訊。在圖20所示之例中,包含自訊框(N+1),自單機攝影狀態轉移至多相機攝影狀態之指示。在接收到如此之指示之情形下,感測器11M執行自訊框(N+1)轉移至由感測器11M與感測器11S攝影之多相機攝影之處理。
在感測器11M之單機攝影狀態時,感測器11S係空閒狀態。在圖20所示之例中,直至時刻t173為止為空閒狀態。
在時刻t172,感測器11M成為曝光中心,但因單機攝影狀態,故省略產生表示攝影到達曝光中心之時序之信號MoE、並供給至其他感測器11之處理。
在時刻t173,在感測器11M成為曝光中心時,執行產生信號MoE、並供給至其他感測器11之處理。時刻t173為在開始(N+1)之讀出之後,基於藉由控制指令之指示而自訊框(N+1)以後轉移至多相機攝影狀態之指示,成為多相機攝影狀態之狀態。在多相機攝影狀態時,感測器11M執行產生信號MoE並輸出之處理。
在時刻t173,感測器11S藉由接收來自感測器11M之信號MoE,而解除空閒狀態,並向攝影模式轉移。感測器11S基於來自感測器11M之信號MoE、及設定之參數,求得產生同步信號XVS之時序。在圖20所示之例中,設定為在時刻t174產生同步信號XVS。
感測器11S自時刻t174開始訊框M之讀出。即,該情形下,感測器11S在時刻t173被啟動,開始攝影,且自在時刻t174設定之時刻t175開始該拍攝到之訊框M之讀出。藉由在感測器11S側開始如此之攝影處理,而開始由感測器11M與感測器11S執行之多相機攝影狀態。
在開始多相機攝影狀態之後之時刻t175、時刻t176、時刻t177,進行感測器11M與感測器11S之曝光中心同步之狀態下之攝影。
如此般,為了啟動空閒狀態之感測器11,亦可使用表示攝影到達曝光中心之時序之信號MoE。又,藉由使轉移至多相機攝影狀態之時序包含於控制指令,而可自所期望之時序(所期望之訊框)設為多相機攝影狀態。
<自空閒狀態設為啟動狀態之情形之其他處理>
參照圖21、圖22,對於模式自空閒狀態切換至啟動狀態之情形之其他處理進行說明。
圖21所示之狀態係感測器11M正在啟動之狀態,感測器11S係未啟動之狀態(空閒狀態)。在如此之狀態時,在時刻t201,在如感測器11M成為曝光中心,產生信號MoE,並輸出至感測器11S之情形下,因感測器11S為空閒狀態,故即便接收信號MoE,亦不進行對該接收之信號MoE之處理(維持空閒狀態)。
在時刻t202,感測器11S自控制部12接收啟動(boot)指令,自空閒狀態向啟動狀態轉移。
在時刻t203,感測器11M成為曝光中心,產生信號MoE,並供給至感測器11S。感測器11S在時刻t203接收信號MoE,根據該信號MoE進行用於與感測器11M側之曝光中心對準之運算,並產生基於該運算之同步信號。產生之同步信號在圖21中,在時刻t204產生。
在時刻t204,感測器11S開始訊框M之讀出。自感測器11S被啟動並接收來自感測器11M之信號MoE後最先拍攝到之訊框M,自時刻t204被讀出。
在時刻t205,在感測器11M與感測器11S之兩者中,係成為曝光中心之狀態。即,係在感測器11M與感測器11S中取得曝光中心之同步之狀態。
該情形下,可自感測器11S之第一個訊框取得曝光中心之同步。
參照圖22,對於在從控機側之感測器11S啟動之後,主控機側之感測器11M啟動之情形之曝光中心之同步進行說明。
圖22所示之狀態係感測器11M與感測器11S未啟動之狀態(空閒狀態)。在如此之狀態時,在時刻t221,感測器11S接收包含如下指示之指令:在自控制部12接收到預快門同步信號為止設為空閒狀態,若接收到預快門同步信號則轉移至啟動狀態。
在時刻t222,感測器11M自控制部12接收指示啟動之指令。感測器11M在啟動之後在時刻t223產生預快門同步信號,並供給至感測器11S。預快門同步信號係給予開始攝像此一指示之信號,該預快門同步信號亦包含相當於曝光中心之差分的時間之調整。
在圖22所示之例中,在藉由PRSH LENGTH LINES+MoE算出之時刻,該情形下為時刻t223,產生預快門同步信號。該預快門同步信號在感測器11S側,作為與信號MoE同等之信號而處理,基於接收到預快門同步信號之時刻而設定同步信號XVS之產生時序。在圖22所示之例中,在時刻t225,感測器11S產生同步信號XVS。
在時刻t223以後,感測器11M與感測器11S分別開始攝影處理。然後,在時刻t224,感測器11M與感測器11S一同成為曝光中心。即,在時刻t224,在感測器11M與感測器11S之間成為曝光中心同步之狀態。
如此般,在感測器11M中產生預快門同步信號,該預快門同步信號之產生時序設為考量了相當於曝光中心之差分之時間而設定之時序,藉此可自感測器11S之第一個訊框取得曝光中心之同步。
<關於多訊框攝影時之曝光中心之同步>
參照圖23,對於多訊框攝影時之曝光中心之同步加以說明。
所謂多訊框攝影,係取得曝光時間不同之N個攝影圖像之攝影資料之攝影。參照圖23所示之例,對於取得3個攝影圖像時之曝光時序進行說明。在圖23中,CIT_L、CIT_M、CIT_S表示在1訊框以內進行3次攝影時之各自之曝光時間。各自之曝光下之曝光時間,例如為了確保信號之動態範圍而設為不同之時間,CIT_L係較其他曝光時間長(設為長曝光)、CIT_S係較其他曝光時間短(設為短曝光)、CIT_M係長曝光與短曝光之間之曝光時間(設為中間曝光)。
在多訊框攝影之情形下,例如,如圖23所示般,藉由在長曝光下之曝光完成後,開始中間曝光下之曝光,在中間曝光下之曝光完成後,開始短曝光下之曝光,藉由在短曝光下之曝光完成,而進行3次攝影。
作為進行如此之多訊框攝影之感測器11之攝影方式,可適用DOL(Digital Over Lap,數位重疊)。DOL係將長曝光、中間曝光、短曝光以列単位分時地讀出之方式,在各個曝光中輸出1個份額之圖像,該時序係以列単位重疊之方式。
在多訊框攝影之情形下,選擇使長曝光下之曝光中心同步之情形、使中間曝光下之曝光中心同步之情形、或使短曝光下之曝光中心同步之情形之任一者。在圖23所示之例中,顯示選擇使長曝光下之曝光中心同步之情形的情況。
在時刻t301,雖然在圖23中未圖示,但係感測器11M之長曝光下之曝光中心、與感測器11S之長曝光下之曝光中心同步之狀態。在時刻t301,感測器11M成為曝光中心,產生信號MoE,並供給至感測器11S。感測器11S接收信號MoE,根據該信號MoE進行用於與感測器11M側之曝光中心對準之運算,並產生基於該運算之同步信號。產生之同步信號在圖23中係在時刻t303產生。
在時刻t302,係感測器11M之長曝光下之曝光中心、與感測器11S之長曝光下之曝光中心同步之狀態。如此般,即便在多訊框攝影之情形下,亦可進行使曝光中心同步之攝影。
在多訊框攝影之情形下,使長曝光、中間曝光、短曝光中之哪一曝光時間之曝光中心同步,藉由來自控制部12之指示而設定。或者,例如,亦可固定為如以將長曝光之曝光中心對準般,使規定之曝光時間之曝光中心同步之設定。
在藉由控制部12設定使長曝光、中間曝光、短曝光中之哪一曝光時間之曝光中心同步時,運算式根據使哪一曝光時間之曝光中心同步而不同。例如在以使長曝光之曝光中心同步之情形為基準,進行用於使中間曝光、短曝光之曝光中心同步之運算中,減去偏移值。
在使長曝光下之曝光中心同步之情形下,與上述之情形相同地,在感測器11S側,使用(CIT(S)/2-高度(S)/2)設定產生同步信號XVS之時序。
在中間曝光之情形下,使用自(CIT_M(S)/2-高度(S)/2)減去偏移值(OFFSET_M(CIT_M))而得之值設定產生同步信號XVS之時序。即,使用(CIT_M(S)/2-高度(S)/2)-(OFFSET_M(CIT_M))設定產生同步信號XVS之時序。偏移值(OFFSET_M(CIT_M))係作為中間曝光時使用之偏移值而預設之值。
在短曝光之情形下,使用自(CIT_S(S)/2-高度(S)/2)減去偏移值(OFFSET_S(CIT_M+CIT_S))而得之值設定產生同步信號XVS之時序。即,使用(CIT_S(S)/2-高度(S)/2)-(OFFSET_S(CIT_M+CIT_S)),設定產生同步信號XVS之時序。偏移值(OFFSET_S(CIT_M+CIT_S))係作為短曝光時使用之偏移值而預設之值。
如此般,可使長曝光、中間曝光、短曝光之任一曝光中心同步。
<關於藉由控制部12控制曝光中心之情形>
上述之實施形態舉出具有主控機側之感測器11M與從控機側之感測器11S之情形為例進行了說明。如參照圖4而說明般,本技術亦可適用於感測器11d-1至感測器11d-3作為從控機而動作,控制部12d作為主控機而動作之系統。
在控制部12作為主控機而動作之情形下,設為控制部12產生同步信號,並經由信號線14供給至各感測器11之構成。作為該同步信號,自控制部12將表示係曝光中心之信號供給至感測器11。相當於上述之實施形態之信號MoE之信號自控制部12供給至感測器11。該被供給之信號在參照圖24而說明之實施形態中亦表示為信號MoE。
在時刻t331,感測器11S-a與感測器11S-b分別自控制部12接收作為同步信號之信號MoE。感測器11S-a與感測器11S-b分別與上述之實施形態相同地,藉由將接收到之信號MoE作為曝光中心之時序進行處理,並進行使用信號MoE之運算,而產生同步信號XVS。
在感測器11S-a側,在自接收到信號MoE之時序加上藉由(CIT/2-高度/2)算出之時間之時刻,產生同步信號XVS,開始訊框之讀出。在圖24所示之例中,在時刻t333,感測器11S-a產生同步信號XVS。在感測器11S-a中,(CIT/2-高度/2)之CIT相當於感測器11S-a之曝光時間,高度(height)係感測器11S-a之像素陣列部之縱向方向之高度(列數)。
在感測器11S-b側,在自接收到信號MoE之時序加上藉由(CIT/2-高度/2)而算出之時間之時刻,產生同步信號XVS,開始訊框之讀出。在圖24所示之例中,在時刻t332,感測器11S-b產生同步信號XVS。在感測器11S-b中,(CIT/2-高度/2)之CIT相當於感測器11S-b之曝光時間,高度(height)係感測器11S-b之像素陣列部之縱向方向之高度(列數)。
如此般,控制感測器11之控制部12監視感測器11,在感測器11為曝光中心之時序,產生作為同步信號而發揮功能之信號MoE,並供給至控制之感測器11。各感測器11藉由以信號MoE為基準,加上或減去根據自身之曝光時間或像素陣列部之列數而算出之值而調整攝像時序。
如此般,本技術亦可適用於以控制部12為主控機、以感測器11為從控機之系統。
<關於感測器11為自主之情形>
本技術亦可適用於如參照圖1而說明般,感測器11a-1至感測器11a-3全部作為主控機而動作之系統,或參照圖3而說明般,感測器11c-1至感測器11c-3作為主控機或從控機而動作之系統。在將感測器11作為主控機發揮功能之狀態、換言之不接收來自其他感測器11之指示而動作之狀態表現為自主之情形下,即便在感測器11全部為自主之情形下,亦可適用本技術。
例如,如圖1所示之系統般,在如全部作為主控機而動作之情形下,其中1台作為主控機、其他2台作為從控機(記述為自主從控機)而進行處理。該情形下,主控機與自主從控機係進行信號MoE之收發之關係,係主控機側供給信號MoE、自主從控機側接收信號MoE此一關係之點,與上述之主控機與從控機之關係相同,但除此以外之動作,無主控機與從控機之關係。
如參照圖25而說明般,在感測器11為自主之情形下,在設定為自主從控機之感測器11中,藉由逐漸調整FLL,而攝像時序一致。先前係配合同步信號XVS之時序而調整,但在本技術中,進行如藉由將接收到信號MoE之時序向同步信號XVS之產生時序之調整回饋,而使曝光中心一致之調整動作。
在時刻t361,感測器11M成為曝光中心,產生信號MoE並供給至感測器11S側。設定為自主從控機之感測器11S在時刻t362成為曝光中心。感測器11S將自時刻t361經過(CIT(S)/2-高度(S)/2)之時刻設為時刻t363。感測器11S在時刻t364產生同步信號XVS。
如此之狀況之情形下,感測器11M之曝光中心係時刻t361,感測器11S之曝光中心係時刻t362,因此曝光中心偏移(時刻t362-時刻t361)時間。該偏移相當於時刻t364與時刻t363之差分。
若在時刻t363之時點產生同步信號XVS,則曝光中心在時刻t361一致。即,該情形下,係如下狀況:為了將曝光中心一致,而在感測器11S側必須在時刻t363產生同步信號XVS,但實際上在時刻t364產生。
若消除由此(時刻t364-時刻t363)表示之差分,則感測器11M與感測器11S之曝光中心一致。在自主從控機側之感測器11S側,進行如將該差分逐漸消除之處理。例如,在下一時序產生之同步信號XVS進行如差分成為一半以下之調整。藉由加上或減去規定之步數(ΔStep)而調整,執行用於收斂差分之處理。
設為以將差分逐漸消除之方式執行處理,但亦可執行如將差分一口氣消除之處理。在差分為小時,可一口氣消除,但在差分為大時,若執行如一口氣消除之處理,則有可能產生攝像動作之失敗。例如,在感測器11S側,曝光時間一口氣變化,而有可能攝像動作失敗。
藉由對於曝光時間之變更,逐漸地不斷配合時序,而可構成為取代抑制攝像動作之失敗,而進行在一段時間內容許曝光中心不同步之狀態之處理。
如此般,即便在如各感測器11為自主之系統中,藉由各感測器11執行用於逐漸地消除曝光中心之偏移之處理,而可將曝光中心一致。該情形下,不依賴於來自控制部12之指示,可藉由各感測器11之處理而將曝光中心一致。
<關於圖像內之任意位置之曝光中心之同步>
在上述之說明中,舉出曝光中心與圖像內之中心一致之情形為例進行了說明。換言之,對於如下處理進行了說明:在像素陣列部之縱向方向上,在位於中央之列之曝光期間,在將該曝光期間之中央之位置設為曝光中心時,將該曝光中心在各感測器11中對準。
在曝光中心設為圖像內之任意位置之情形下,亦可適用本技術。例如,在感測器11M與感測器11S之視野角不同,感測器11M拍攝被攝體之臉部之位置,感測器11S拍攝被攝體之整體之情形下,可將被攝體之臉部之位置作為曝光中心,以臉部之圖像合成時不模糊之方式進行控制。
參照圖26進行說明。因基本之動作與參照圖9而說明之情形相同,故適當省略詳細之說明。在時刻t401,感測器11M之曝光開始。在時刻t402,感測器11S之曝光開始。
在時刻t403,感測器11M成為曝光中心。感測器11M之曝光中心係在圖像內之橫向方向上位於中央,在縱向方向上將中央某位置作為任意位置時之中心。在時刻t403,感測器11S側亦成為曝光中心。感測器11S側之曝光中心係在圖像內之橫向方向上位於中央、在縱向方向上將位於圖像內之下側之位置作為任意位置時之中心。
如此般,感測器11M與感測器11S之曝光中心之位置在圖像內可設為任意位置。此處,舉出感測器11M側將位於圖像內之中央之列作為曝光中心之情形為例進行了說明,但感測器11M側亦可與感測器11S側相同地,以圖像內之下側之規定列作為曝光中心。
作為感測器11M拍攝之圖像內之曝光中心而處理之列之位置、與作為感測器11S拍攝之圖像內之曝光中心而處理之列之位置可為同一列,亦可為不同之列。
在圖26所示之例中,感測器11M在時刻t405產生之同步信號XVS係相對於時刻t403之曝光中心(CIT(M)/2-高度(M)/2)之後之時點。
在圖26所示之例中,感測器11S在時刻t404產生之同步信號XVS係相對於時刻t403之曝光中心(CIT(S)/2-位置(S))之後之時點。因感測器11S側將圖像內之任意列、例如位於圖像內之下側之列作為曝光中心,故拍攝該圖像內之列之位置之時序作為位置(S)而自CIT(S)/2被減去。位置(S)係在將圖像內之中央之列作為曝光中心時,成為高度(S)/2之值。
如此般,在設定產生同步信號之時序之運算式中,藉由將自曝光時間(相當於CIT)減去之值作為根據圖像內之任意列之位置而算出之值,而可在任意位置之曝光中心,取得感測器11M與感測器11S之曝光中心之同步。
對於參照圖26而說明之任意位置之曝光中心之同步,參照圖27進一步加以說明。圖27之上圖係對圖26所示之感測器11M與感測器11S之自時刻t401至時刻t405之圖彙總後之圖。如上述般,自時刻t401至時刻t405係感測器11M之曝光時間,時刻t403係感測器11M之圖像之中心之曝光中心。自時刻t402至時刻t404係感測器11S之曝光時間,時刻t403係感測器11S之任意位置之曝光中心。
圖27之下圖係顯示由感測器11M與感測器11S分別拍攝到之圖像、及將該等之圖像合成之圖像之一例之圖。感測器11M拍攝包含含有被攝體之臉部之上半身之圖像M,感測器11S拍攝被攝體之臉部位於中央之圖像S。在圖像M中,曝光中心係圖像之中央之列,圖中將該列以黑線表示。在以該黑線表示之圖像M內,位於中央之列係在時刻t403成為曝光對象之列,係設為感測器11M之曝光中心之位置。
在圖像S中,曝光中心係圖像之上側之臉部所位在之列,圖中將該列以黑線表示。在以該黑線表示之圖像S內,位於上側之列係在時刻t403中作為曝光對象之列,係設為感測器11S之曝光中心之位置。
在圖27所示之例中,在圖像M與圖像S之兩個圖像中,臉部之位置設為曝光中心。因圖像M與圖像S設為在臉部之位置曝光中心吻合之圖像,故將圖像M與圖像S合成後之圖像(M+S)成為被攝體之臉部至少被抑制模糊之圖像。
藉由使曝光中心同步,即便在例如拍攝具有移動之被攝體之情形下,至少在設定為曝光中心之位置拍攝到之圖像中,可形成無模糊之圖像。
如此般,將圖像內之任意位置設定為曝光中心,藉由將該曝光中心以在複數個感測器11中一致之方式控制,例如即便在如被攝體不處於圖像之中央之情形下,仍可以在該被攝體不產生模糊之方式進行攝影。
例如,控制部12在判斷為被攝體不在圖像中央時,對感測器11M或感測器11S,供給與拍攝有被攝體之位置相關之資訊,例如在上述之例中,供給相當於位置(Position)之資訊。感測器11M或感測器11S基於來自控制部12之與拍攝有被攝體之位置相關之資訊,可在該位置設定曝光中心。
藉由在拍攝有被攝體之位置設定曝光中心,以該曝光中心在複數個感測器11中一致之方式,執行上述之處理,而即便在將由複數個感測器11拍攝到之圖像合成之情形下,亦可形成在曝光中心一致之部分之圖像中至少抑制模糊之圖像。
如此般,即便在被攝體不位於圖像中央之情形下,在設定與被攝體相配之曝光中心時,如參照圖28而說明般有可能攝像動作失敗,如參照圖29而說明般,可設置為了不失敗之結構。
圖28所示之例之感測器11M之曝光時間短。在如此之感測器11M之曝光時間短之情形下、感測器11S藉由條件2設定同步信號XVS之產生時序。再次記載條件2。
在條件2 (CIT(S)/2-高度(S)/2)<0時
→向FLL回饋(同步信號XVS為設定值)
因向FLL回饋,故需要滿足以下之條件。
FLL+(CIT(S)/2-高度(S)/2)>CIT
若將該式變形,則成為
FLL>(CIT(S)/2+高度(S)/2)。
在將任意位置作為曝光中心時,該式成為
FLL>(CIT(S)/2+位置)。
由此,在成為FLL<(CIT(S)/2+位置)之情形下,有可能攝像動作失敗。該情形下,因FLL過短,故有可能無法開始曝光。若為圖28所示之例,則在時刻t431,感測器11M與感測器11S分別產生同步信號XVS。
在時刻t432,感測器11S開始曝光。在時刻t433,感測器11M成為曝光中心,產生信號MoE,並供給至感測器11S。在時刻t433,在感測器11S側,為已經開始曝光之狀態。如此般,在需要較用作相當於同步信號之信號之信號MoE更早地開始曝光之情形下,攝像動作有可能失敗。
為了不產生如此之失敗,如參照圖29而說明般,執行考量了偏移之處理。
在時刻t461,感測器11M與感測器11S分別產生同步信號XVS。
在時刻t462,感測器11M產生在曝光中心時輸出之信號MoE,並供給至感測器11S。感測器11M輸出信號MoE之真正時序係時刻t464,但在較其早偏移值量之時刻t462,產生信號MoE,並供給至感測器11S。
在時刻t463,感測器11S開始曝光。該情形下,在時刻t462,在接收到用作相當於同步信號之信號之信號MoE之後,在時刻t463,曝光開始,故可防止如攝像動作失敗之情形。若將此情況與上述之式相同地進行驗證,則如以下般。
藉由使用偏移,若滿足
FLL+Offset>(CIT(S)/2+位置),則可防止如攝像動作失敗之情形。又,藉由將偏移(Offset)設為
Offset=MAXCIT/2=FLL/2,而可確實地防止如攝像動作失敗之情況。
感測器11S側於在時刻t262在考量了偏移值之時序接收到信號MoE之情形下執行產生同步信號之處理,係指返回真正接收信號MoE之時序即時刻t464,在時刻t464接收信號MoE,與上述之實施形態相同地進行運算,調整同步信號XVS之產生時序。
如此般,在將任意位置設為曝光中心之情形下,可構成為使用偏移值等,進行防止如攝像動作失敗之情況之處理。
<關於曝光中心之範圍之限制>
如上述般,在感測器11S側,執行用於與感測器11M側之曝光中心對準之處理。為了將曝光中心對準而調整在內部產生之同步信號之產生時序,故在曝光時間之條件、及取得曝光中心之時序之範圍內,會有如參照圖30、圖31說明之限制。應考量如此之範圍,設定各種限制,以在該限制內進行處理之方式進行設定。
圖30係用於說明訊框長=讀出時間=成為最大曝光時間時之時之曝光中心之範圍之圖。在圖30所示之例中,感測器11M之像素陣列部之橫向方向(列方向)上之位於中央之列之曝光時間係自時刻t503至時刻t506。
能夠取得感測器11M之曝光中心之範圍,係自時刻t503至時刻t506之時間。若感測器11S側之曝光中心亦落在時刻t503至時刻t506之時間內,則可在該範圍內與感測器11M之曝光中心一致。感測器11M之曝光中心與感測器11S之曝光中心之差分(ΔMoE)之最大值,落在FLL/2以內。
圖31係用於說明訊框長=讀出時間、成為最小(0)之曝光時間時之曝光中心之範圍之圖。在圖31所示之例中,感測器11M之曝光時間較短,曝光中心亦為以時刻t536為中心之較短之時間。感測器11S之曝光中心係時刻t533,位於較感測器11M之讀出開始時刻t535更早之時點。
該情形下,感測器11M之曝光中心與感測器11S之曝光中心之差分(ΔMoE),成為自時刻t533至時刻t536之時間。該差分之最大值,落在同步信號XVS以內。
考量能夠取得該等曝光中心之範圍,例如在使任意位置之曝光中心一致之情形下,需要設定作為任意位置而取得之範圍(若任意位置偏移,則有曝光中心之差分亦變大之情形)。又,感測器11S之讀出之斜率(AD時間)等亦設定為如落在能夠取得曝光中心之範圍內之斜率。
<對於電子機器之適用例>
本發明可適用於數位靜態相機或視訊攝影機等攝像裝置、或具有攝像功能之可攜式終端裝置、於圖像讀取部使用攝像元件之影印機等的於圖像擷取部(光電轉換部)使用攝像元件之所有電子機器。攝像元件可為形成為單晶片之形態,亦可為將攝像部與信號處理部或光學系統彙總封裝之具有攝像功能之模組狀之形態。
圖32係顯示作為適用本技術之電子機器之攝像裝置之構成例之方塊圖。
圖32之攝像元件1000包含:包含透鏡群等之光學部1001、攝像元件(攝像器件)1002、及相機信號處理電路即DSP(Digital Signal Processor,數位信號處理器)電路1003。又,攝像元件1000亦具備:訊框記憶體1004、顯示部1005、記錄部1006、操作部1007、及電源部1008。DSP電路1003、訊框記憶體1004、顯示部1005、記錄部1006、操作部1007及電源部1008經由匯流排線1009相互連接。
光學部1001擷取來自被攝體之入射光(像光)並在攝像元件1002之攝像面上成像。攝像元件1002將由光學部1001在攝像面上成像之入射光之光量以像素單位轉換為電信號並作為像素信號輸出。
顯示部1005例如由LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示器)或有機EL(Electro Luminescence,電致發光)顯示器等之薄型顯示器構成,顯示由攝像元件1002拍攝到之動畫或靜畫。記錄部1006將由攝像元件1002拍攝到之動畫或靜畫記錄於硬碟或半導體記憶體等記錄媒體。
操作部1007在使用者之操作之下,對於攝像元件1000具有之各種功能發出操作指令。電源部1008將成為DSP電路1003、訊框記憶體1004、顯示部1005、記錄部1006及操作部1007之動作電源之各種電源適當供給至該等供給對象。
可於圖32所示之攝像裝置之一部分,適用圖1至4所示之攝影裝置10a至10d。
<關於記錄媒體>
上述之一系列處理可藉由硬體來執行,亦可藉由軟體來執行。於藉由軟體來執行一系列處理時,構成該軟體之程式安裝於電腦。此處,電腦可包含組入於專用之硬體之電腦、或藉由安裝各種程式、而可執行各種功能之例如泛用之個人電腦等。
圖33係顯示藉由程式而執行上述之一系列處理之電腦之硬件之構成例之方塊圖。於電腦中,CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)2001、ROM(Read Only Memory,唯讀記憶體)2002,RAM(Random Access Memory,隨機存取記憶體)2003藉由匯流排2004而相互連接。於匯流排2004進一步連接有輸入輸出介面2005。於輸入輸出介面2005,連接有輸入部2006、輸出部2007、記憶部2008、通訊部2009、及驅動器2010。
輸入部2006包含鍵盤、滑鼠、麥克風等。輸出部2007包含顯示器、揚聲器等。記憶部2008包含硬碟或非揮發性記憶體等。通訊部2009包含網路介面等。驅動器2010對磁碟、光碟、光磁碟、或半導體記憶體等可移除式記錄媒體2011進行驅動。
於如以上般構成之電腦中,CPU 2001例如藉由將記憶於記憶部2008之程式經由輸入輸出介面2005及匯流排2004載入RAM 2003並執行,而進行上述之一系列處理。
電腦(CPU 2001)執行之程式,例如可記錄於作為封裝媒體等之可移除式記錄媒體2011而提供。又,程式可經由區域網路、網際網路、數位衛星播送等的有線或無線之傳送媒體而提供。
於電腦中,程式可藉由將可移除式記錄媒體2011安裝於驅動器2010,而經由輸入輸出介面2005安裝於記憶部2008。又,程式亦可經由有線或無線之傳送媒體,由通訊部2009接收,並安裝於記憶部2008。另外,程式亦可預先安裝於ROM 2002或記憶部2008。
再者,電腦執行之程式可為沿著本說明書中說明之順序以時間序列進行處理之程式,亦可為並行地、或以進行呼出時等之必要之時序進行處理之程式。
<對於內視鏡手術系統之應用例>
本揭示之技術(本技術)可應用於各種產品。例如,本揭示之技術可應用於內視鏡手術系統。
圖34係顯示可適用本揭示之技術(本技術)之內視鏡手術系統之概略性之構成之一例之圖。
在圖34中,圖示施術者(醫生)11131使用內視鏡手術系統11000對病床11133上之患者11132進行手術之狀況。如圖示般,內視鏡手術系統11000包含:內視鏡11100、氣腹管11111或能量處置具11112等其他手術器具11110、支持內視鏡11100之支持臂裝置11120、及搭載有用於內視鏡下手術之各種裝置之手推車11200。
內視鏡11100包含:鏡筒11101,其自前端起規定長度之區域插入患者11132之體腔內;及相機頭11102,其連接於鏡筒11101之基端。在圖示之例中,圖示構成為具有硬性鏡筒11101之所謂硬性鏡之內視鏡11100,但內視鏡11100亦可構成為具有軟性鏡筒之所謂軟性鏡。
在鏡筒11101之前端設置有嵌入有物鏡之開口部。於內視鏡11100連接有光源裝置11203,由該光源裝置11203產生之光由在鏡筒11101之內部延伸設置之光導件導光至該鏡筒之前端,並經由物鏡向患者11132之體腔內之觀察對象照射。再者,內視鏡11100可為直視鏡,亦可為斜視鏡或側視鏡。
在相機頭11102之內部設置有光學系統及攝像元件,來自觀察對象之反射光(觀察光)由該光學系統集光於該攝像元件。藉由該攝像元件對觀察光進行光電轉換,產生與觀察光對應之電信號、亦即與觀察像對應之圖像信號。該圖像信號作為RAW資料朝相機控制單元(CCU:Camera Control Unit)11201發送。
CCU 11201係由CPU(Central Processing Unit,中央處理單元))或GPU(Graphics Processing Unit,圖形處理單元)等構成,統括地控制內視鏡11100及顯示裝置11202之動作。進而,CCU 11201自相機頭11102接收圖像信號,對該圖像信號實施例如顯影處理(解馬賽克處理)等用於顯示基於該圖像信號之圖像之各種圖像處理。
顯示裝置11202藉由來自CCU 11201之控制,顯示基於由該CCU 11201實施圖像處理之圖像信號之圖像。
光源裝置11203,例如由LED(light emitting diode,發光二極體)等之光源構成,對內視鏡11100供給拍攝手術部位等時之照射光。
輸入裝置11204係對於內視鏡手術系統11000之輸入介面。使用者可經由輸入裝置11204對於內視鏡手術系統11000進行各種資訊之輸入或指示輸入。例如,使用者輸入變更內視鏡11100之攝像條件(照射光之種類、倍率及焦距等)之意旨之指示等。
處置具控制裝置11205控制用於燒灼、切開組織、或封堵血管等之能量處置具11112之驅動。氣腹裝置11206出於確保內視鏡11100之視野及確保施術者之作業空間之目的,為了使患者11132之體腔膨脹,而經由氣腹管11111將氣體送入該體腔內。記錄器11207係可記錄與手術相關之各種資訊之裝置。印表機11208係可將與手術相關之各種資訊以文字、圖像或圖表等各種形式予以印刷之裝置。
此外,對內視鏡11100供給拍攝手術部位時之照射光之光源裝置11203可包含例如LED、雷射光源或由該等之組合構成之白色光源。在由RGB雷射光源之組合構成白色光源時,由於能夠高精度地控制各色(各波長)之輸出強度及輸出時序,故在光源裝置11203中可進行攝像圖像之白平衡之調整。又,該情形下,藉由分時地對觀察對象照射來自RGB雷射光源各者之雷射光,與該照射時序同步地控制相機頭11102之攝像元件之驅動,而亦可分時地拍攝與RGB各者對應之圖像。根據該方法,即便於該攝像元件未設置彩色濾光器,亦可獲得彩色圖像。
又,光源裝置11203可以每隔規定之時間變更所輸出之光之強度之方式控制該驅動。藉由與該光之強度之變更之時機同步地控制照相機頭11102之攝像元件之驅動並分時地取得圖像,且將該圖像合成,而可產生無所謂欠曝及過曝之高動態範圍之圖像。
又,光源裝置11203可構成為可供給與特殊光觀察對應之規定之波長頻帶下之光。在特殊光觀察中,例如,藉由利用身體組織之光之吸收之波長依賴性,與一般之觀察時之照射光(亦即白色光)相比照射窄頻之光,而進行以高對比度拍攝黏膜表層之血管等規定之組織之所謂之窄頻光觀察(Narrow Band Imaging,窄頻影像)。或,在特殊光觀察中,可進行利用藉由照射激發光而產生之螢光而獲得圖像之螢光觀察。在螢光觀察中,可進行對身體組織照射激發光而觀察來自該身體組織之螢光(自身螢光觀察)、或靛氰綠(Indocyanine Green,ICG)等之試劑局部注入身體組織,且對該身體組織照射與該試劑之螢光波長對應之激發光而獲得螢光圖像等。光源裝置11203可構成為可供給與如此之特殊光觀察對應之窄頻光及/或激發光。
圖35係顯示圖34所示之相機頭11102及CCU 11201之功能構成之一例之方塊圖。
相機頭11102具有:透鏡單元11401、攝像部11402、驅動部11403、通訊部11404、及相機頭控制部11405。CCU 11201具有:通訊部11411、圖像處理部11412、及控制部11413。相機頭11102與CCU 11201藉由傳送纜線11400可相互通訊地連接。
透鏡單元11401係設置於與鏡筒11101之連接部之光學系統。自鏡筒11101之前端擷取入之觀察光被導光至相機頭11102,入射至該透鏡單元11401。透鏡單元11401構成為組合有包含變焦透鏡及對焦透鏡之複數個透鏡。
構成攝像部11402之攝像元件可為1個(所謂之單板式),亦可為複數個(所謂之多板式)。在攝像部11402由多板式構成時,例如由各攝像元件產生與RGB各者對應之圖像信號,藉由將其等合成而可獲得彩色圖像。或,攝像部11402可構成為具有用於分別取得與3D(dimensional,維度)顯示對應之右眼用及左眼用之圖像信號的1對攝像元件。藉由進行3D顯示,而施術者11131可更正確地掌握手術部位之生物體組織之深度。再者,若攝像部11402由多板式構成,可與各攝像元件對應地,亦將透鏡單元11401設置複數個系統。
又,攝像部11402可未必設置於相機頭11102。例如,攝像部11402可在鏡筒11101之內部設置於物鏡之正後方。
驅動部11403係由致動器構成,藉由來自相機頭控制部11405之控制,而使透鏡單元11401之變焦透鏡及對焦透鏡沿光軸移動規定之距離。藉此,可適當調整由攝像部11402拍攝之攝像圖像之倍率及焦點。
通訊部11404係由用於在與CCU 11201之間收發各種資訊之通訊裝置構成。通訊部11404將自攝像部11402獲得之圖像信號作為RAW資料經由傳送纜線11400發送至CCU 11201。
又,通訊部11404自CCU 11201接收用於控制相機頭11102之驅動之控制信號,並供給至相機頭控制部11405。在該控制信號中例如包含指定攝像圖像之訊框率之意旨之資訊、指定攝像時之曝光值之意旨之資訊、及/或指定攝像圖像之倍率及焦點之意旨之資訊等與攝像條件相關之資訊。
此外,上述之訊框率或曝光值、倍率、焦點等攝像條件可由使用者適當指定,亦可基於取得之圖像信號由CCU 11201之控制部11413自動設定。在為後者之情形下,在內視鏡11100搭載有所謂之AE(Auto Exposure,自動曝光)功能、AF(Auto Focus,自動對焦)功能及AWB(Auto White Balance,自動白平衡)功能。
相機頭控制部11405基於經由通訊部11404接收到之來自CCU 11201之控制信號而控制相機頭11102之驅動。
通訊部11411係由用於在與相機頭11102之間收發各種資訊之通訊裝置構成。通訊部11411接收自相機頭11102經由傳送纜線11400發送之圖像信號。
又,通訊部11411對相機頭11102發送用於控制相機頭11102之驅動之控制信號。圖像信號或控制信號可藉由電性通訊或光通訊等發送。
圖像處理部11412對自相機頭11102發送之作為RAW資料之圖像信號實施各種圖像處理。
控制部11413進行與內視鏡11100對手術部位等之攝像、及藉由手術部位等之攝像而獲得之攝像圖像之顯示相關之各種控制。例如,控制部11413產生用於控制相機頭11102之驅動之控制信號。
又,控制部11413基於由圖像處理部11412實施圖像處理之圖像信號使顯現有手術部位等之攝像圖像顯示於顯示裝置11202。此時,控制部11413可利用各種圖像辨識技術辨識攝像圖像內之各種物體。例如,控制部11413藉由檢測攝像圖像內所含之物體之邊緣之形狀或顏色等,而可辨識鉗子等手術器具、特定之生物體部位、出血、能量處置具11112之使用時之霧氣等。控制部11413可在使顯示裝置11202顯示攝像圖像時,使用該辨識結果使各種手術支援資訊重疊顯示於該手術部位之圖像。藉由重疊顯示手術支援資訊,並提示給施術者11131,而可減輕施術者11131之負擔,而施術者11131準確地進行手術。
連接相機頭11102及CCU 11201之傳送纜線11400可為與電信號之通訊對應之電信號纜線、與光通訊對應之光纖、或該等之複合纜線。
此處,在圖示之例中,可使用傳送纜線11400以有線進行通訊,但相機頭11102與CCU 11201之間之通訊亦可以無線進行。
<對於移動體之應用例>
本揭示之技術(本技術)可應用於各種產品。例如,本揭示之技術可作為搭載於汽車、電動汽車、油電混合汽車、機車、自行車、個人移動性裝置、飛機、無人機、船舶、機器人等之任一種類之移動體之裝置而實現。
圖36係顯示可適用本揭示之技術之移動體控制系統之一例即車輛控制系統之概略性之構成例之方塊圖。
車輛控制系統12000具備經由通訊網路12001連接之複數個電子控制單元。在圖36所示之例中,車輛控制系統12000具備:驅動系統控制單元12010、車體系統控制單元12020、車外資訊檢測單元12030、車內資訊檢測單元12040、及整合控制單元12050。又,作為整合控制單元12050之功能構成,圖示微電腦12051、聲音圖像輸出部12052、及車載網路I/F(Interface,介面)12053。
驅動系統控制單元12010依照各種程式控制與車輛之驅動系統關聯之裝置之動作。例如,驅動系統控制單元12010作為內燃機或驅動用馬達等之用於產生車輛之驅動力之驅動力產生裝置、用於將驅動力傳遞至車輪之驅動力傳遞機構、調節車輛之舵角之轉向機構、及產生車輛之制動力之制動裝置等的控制裝置而發揮功能。
車體系統控制單元12020依照各種程式控制裝備於車體之各種裝置之動作。例如,車體系統控制單元12020作為無鑰匙進入系統、智慧型鑰匙系統、電動車窗裝置、或前照燈、尾燈、煞車燈、轉向燈或霧燈等各種燈之控制裝置發揮功能。該情形下,可對車體系統控制單元12020輸入有自代替鑰匙之可攜式機發出之電波或各種開關之信號。車體系統控制單元12020受理該等電波或信號之輸入,控制車輛之門鎖裝置、電動車窗裝置、燈等。
車外資訊檢測單元12030檢測搭載有車輛控制系統12000之車輛之外部之資訊。例如,於車外資訊檢測單元12030連接有攝像部12031。車外資訊檢測單元12030使攝像部12031拍攝車外之圖像,且接收所拍攝之圖像。車外資訊檢測單元12030可基於接收到之圖像,進行人、車、障礙物、標識或路面上之文字等之物體檢測處理或距離檢測處理。
攝像部12031係接收光且輸出與該光之受光量相應之電信號之光感測器。攝像部12031可將電信號作為圖像而輸出,亦可作為測距之資訊而輸出。又,攝像部12031接收之光可為可見光,亦可為紅外線等非可見光。
車內資訊檢測單元12040檢測車內之資訊。於車內資訊檢測單元12040例如連接有檢測駕駛者之狀態之駕駛者狀態檢測部12041。駕駛者狀態檢測部12041包含例如拍攝駕駛者之相機,車內資訊檢測單元12040基於自駕駛者狀態檢測部12041輸入之檢測資訊,可算出駕駛者之疲勞度或注意力集中度,亦可判別駕駛者是否打瞌睡。
微電腦12051可基於由車外資訊檢測單元12030或車內資訊檢測單元12040取得之車內外之資訊,運算驅動力產生裝置、轉向機構或制動裝置之控制目標值,且對驅動系統控制單元12010輸出控制指令。例如,微電腦12051可進行以實現包含車輛之碰撞避免或衝擊緩和、基於車距之追隨行駛、車速維持行駛、車輛之碰撞警告、或車輛之車道偏離警告等的ADAS(Advanced Driver Assistance Systems,先進駕駛輔助系統)之功能為目的之協調控制。
又,微電腦12051藉由基於由車外資訊檢測單元12030或車內資訊檢測單元12040取得之車輛之周圍之資訊而控制驅動力產生裝置、轉向機構或制動裝置等,而可進行以不依賴駕駛者之操作而自律行駛之自動駕駛等為目的之協調控制。
又,微電腦12051可基於由車外資訊檢測單元12030取得之車外之資訊,對車體系統控制單元12030輸出控制指令。例如,微電腦12051可進行根據由車外資訊檢測單元12030檢測出之前方車或對向車之位置而控制前照燈、將遠光切換為近光等之以謀求防眩為目的之協調控制。
聲音圖像輸出部12052朝可針對車輛之乘客或車外以視覺性或聽覺性通知資訊之輸出裝置,發送聲音及圖像中至少一者之輸出信號。在圖36之例中,例示有音訊揚聲器12061、顯示部12062及儀表板12063作為輸出裝置。顯示部12062例如,可包含車載顯示器及抬頭顯示器之至少一者。
圖37係顯示攝像部12031之設置位置之例之圖。
在圖37中,作為攝像部12031有攝像部12101、12102、12103、12104、12105。
攝像部12101、12102、12103、12104、12105設置於例如車輛12100之前保險桿、側視鏡、後保險桿、後門及車廂內之擋風玻璃之上部等位置。前保險桿所具備之攝像部12101及車廂內之擋風玻璃之上部所具備之攝像部12105主要獲得車輛12100之前方之圖像。側視鏡所具備之攝像部12102、12103主要取得車輛12100之側方之圖像。後保險桿或後門所具備之攝像部12104主要取得車輛12100之後方之圖像。車廂內之擋風玻璃之上部所具備之攝像部12105主要用於前方車輛或行人、障礙物、號誌機、交通標誌或車道線等之檢測。
再者,在圖37中,顯示攝像部12101至12104之攝像範圍之一例。攝像範圍12111表示設置於前保險桿之攝像部12101之攝像範圍,攝像範圍12112、12113表示分別設置於後照鏡之攝像部12102、12103之攝像範圍,攝像範圍12114表示設置於後保險桿或後門之攝像部12104之攝像範圍。例如,藉由重疊由攝像部12101至12104拍攝之圖像資料,可獲得自上方觀察車輛12100之俯瞰圖像。
攝像部12101至12104之至少1者可具有取得距離資訊之功能。例如,攝像部12101至12104之至少1者可為包含複數個攝像元件之立體攝影機,亦可為具有相位差檢測用之像素之攝像元件。
例如,微電腦12051藉由基於根據攝像部12101至12104取得之距離資訊,求得與攝像範圍12111至12114內之各立體物相隔之距離、及該距離之時間性變化(對於車輛12100之相對速度),而可尤其將位於車輛12100之行進路上最近之立體物、且為在與車輛12100大致相同之方向以規定之速度(例如,0 km/h以上)行駛之立體物擷取作為前方車。進而,微電腦12051可設定針對前方車於前方側應預先確保之車距,進行自動煞車控制(亦包含停止追隨控制)、自動加速控制(亦包含起步追隨控制)等。如此般可進行以不依賴駕駛者之操作而自律行駛之自動駕駛等為目的之協調控制。
例如,微電腦12051可基於自攝像部12101至12104取得之距離資訊,將與立體物相關之立體物資料分類為2輪車、普通車輛、大型車輛、行人、電線桿等其他立體物而加以擷取,用於自動躲避障礙物。例如,微電腦12051可將車輛12100周邊之障礙物辨識為車輛12100之駕駛員可視認之障礙物及難以視認之障礙物。而且,微電腦12051判斷表示與各障礙物碰撞之危險度之碰撞風險,當遇到碰撞風險為設定值以上而有可能發生碰撞之狀況時,藉由經由音訊揚聲器12061或顯示部12062對駕駛員輸出警報,或經由驅動系統控制單元12010進行強制減速或迴避操舵,而可進行用於避免碰撞之駕駛支援。
攝像部12101至12104之至少1個可為檢測紅外線之紅外線相機。例如,微電腦12051可藉由判定在攝像部12101至12104之攝像圖像中是否存在有行人而辨識行人。如此之行人之辨識藉由例如擷取作為紅外線相機之攝像部12101至12104之攝像圖像之特徵點之程序、及針對表示物體之輪廓之一系列特徵點進行圖案匹配處理而判別是否為行人之程序而進行。當微電腦12051判定為在攝像部12101至12104之攝像圖像中存在行人,且辨識為行人時,聲音圖像輸出部12052控制顯示部12062而針對該被辨識出之行人重疊顯示用於強調之方形輪廓線。又,聲音圖像輸出部12052亦可以將表示行人之圖標等顯示於所期望之位置之方式控制顯示部12062。
於本說明書中,所謂系統係表示藉由複數個裝置構成之裝置整體者。
再者,本說明書所記載之效果終極而言僅為例示而並非限定者,亦可具有其他之效果。
又,本技術之實施形態並非係限定於上述之實施形態者,在不脫離本技術之要旨之範圍內可進行各種變更。
再者,本技術亦可採用如以下之構成。
(1)
一種攝影裝置,其包含:接收部,其接收表示其他感測器之攝影到達曝光中心之時序之信號;及
設定部,其以接收到前述信號之時刻為基準,設定產生指示訊框之讀出之開始之同步信號之時刻。
(2)
如前述(1)之攝影裝置,其中前述曝光中心在拍攝到之圖像內之縱向方向位於任意位置。
(3)
如前述(2)之攝影裝置,其中前述設定部藉由將根據曝光時間、與自曝光開始至將前述任意位置曝光為止所花費之時間而算出之值,在前述設為基準之時刻加上或減去而設定產生前述同步信號之時刻。
(4)
如前述(1)至(3)中任一項之攝影裝置,其中前述設定部算出接收到前述信號之時刻、與自身之曝光中心之差分,以前述差分變小之方式設定產生前述同步信號之時刻。
(5)
如前述(1)至(4)中任一項之攝影裝置,其中在空閒中接收到前述信號時啟動。
(6)
如前述(1)至(5)中任一項之攝影裝置,其中在空閒中自其他裝置接收到啟動之指示時,轉移至啟動狀態,自藉由前述接收部接收到前述信號之時點,開始前述設定部之設定。
(7)
如前述(1)至(6)中任一項之攝影裝置,其中在係取得曝光時間之不同之複數個訊框之攝影模式時,前述信號接收表示在不同之前述曝光時間中之1個曝光時間拍攝到之前述訊框之攝影到達曝光中心之時序之信號。
(8)
如前述(1)至(7)中任一項之攝影裝置,其中前述信號係在比前述其他感測器成為曝光中心更早偏移量之時刻輸出之信號,
前述設定部以自接收到前述信號之時刻加上前述偏移之時刻為基準,設定產生前述同步信號之時刻。
(9)
如前述(1)至(8)中任一項之攝影裝置,其中在接收到包含與反映參數之訊框相關之資訊之指令之情形下,以自前述資訊所示之訊框反映前述參數之方式處理。
(10)
如前述(1)至(9)中任一項之攝影裝置,其中前述曝光中心在所攝影之圖像內設定於被攝體所位在之位置。
(11)
一種攝影方法,其攝影裝置,
接收表示其他感測器之攝影到達曝光中心之時序之信號,
以接收到前述信號之時刻為基準,設定產生指示訊框之讀出之開始之同步信號之時刻。
(12)
一種程式,其用於使控制攝影裝置之電腦執行包含如下步驟之處理:
接收表示其他感測器之攝影到達曝光中心之時序之信號,
以接收到前述信號之時刻為基準,設定產生指示訊框之讀出之開始之同步信號之時刻。
10a,10b,10c,10d:攝影裝置
11a-1~11a-3,11b-1~11b-3,11c-1~11c-3,11d-1~11d-3:感測器
11M,11M’,11S,11S’,11S-a,11S-b:感測器
12a,12b,12c,12d:控制部
13a,13c,13d,14b,14c,14d:信號線
51:攝影部
52:信號處理部
53:同步信號產生輸出部
54:控制部
71:攝影部
72:信號處理部
73:同步信號接收部
74:控制部
1000:攝像元件
1001:光學部
1002:攝像元件
1003:DSP電路
1004:訊框記憶體
1005:顯示部
1006:記錄部
1007:操作部
1008:電源部
1009:匯流排線
2001:CPU
2002:ROM
2003:RAM
2004:匯流排
2005:輸入輸出介面
2006:輸入部
2007:輸出部
2008:記憶部
2009:通訊部
2010:驅動器
2011:可移除式記錄媒體
11000:內視鏡手術系統
11100:內視鏡
11101:鏡筒
11102:相機頭
11110:其他手術器具
11111:氣腹管
11112:能量處置具
11120:支持臂裝置
11131:施術者
11132:患者
11133:病床
11200:手推車
11201:CCU
11202:顯示裝置
11203:光源裝置
11204:輸入裝置
11205:處置具控制裝置
11206:氣腹裝置
11207:記錄器
11208:印表機
11400:傳送纜線
11401:透鏡單元
11402:攝像部
11403:驅動部
11404:通訊部
11405:相機頭控制部
11411:通訊部
11412:圖像處理部
11413:控制部
12000:車輛控制系統
12001:通訊網路
12010:驅動系統控制單元
12020:車體系統控制單元
12030:車外資訊檢測單元
12031:攝像部
12041:駕駛者狀態檢測部
12040:車內資訊檢測單元
12050:整合控制單元
12051:微電腦
12052:聲音圖像輸出部
12053:車載網路I/F
12061:音訊揚聲器
12062:顯示部
12063:儀表板
12101~12105:攝像部
12100:車輛
12111~12114:攝像範圍
AE1,AE2:曝光條件
S11,S12,S31~S36:步驟
t1~t6,T1~T4,t11~t21,t31~t37,t51~t56,t71~t76,t81~t86,t101~t107,t121~t127,t151~t157,t171~t177,t201~t206,t221~t226,t301~t303,t331~t336,t361~t367,t401~t407,t431~t436,t461~t467,t501~t506,t531~t537:時刻
M,M’,S,S’:圖像
(M+S),(M+S) ’:合成之圖像
M-1,M,M+1,M+2,M+3,N-1,N,N+1,N+2,N+3,N+4:訊框
圖1係顯示適用本技術之攝影裝置之一實施形態之構成之圖。
圖2係顯示攝影裝置之構成例之圖。
圖3係顯示攝影裝置之構成例之圖。
圖4係顯示攝影裝置之構成例之圖。
圖5係顯示感測器之構成例之圖。
圖6係顯示感測器之構成例之圖。
圖7係用於說明不使曝光中心一致地攝影之情形之圖。
圖8係用於說明不使曝光中心一致地攝影之情形之圖。
圖9係用於說明使曝光中心一致地攝影之情形之圖。
圖10係用於說明使曝光中心一致地攝影之情形之圖。
圖11係用於說明使曝光中心一致之情形之圖。
圖12係用於說明主控機側之感測器之處理之流程圖。
圖13係用於說明從控機側之感測器之處理之流程圖。
圖14係用於說明指令處理時之曝光中心之偏移之圖。
圖15係用於說明使模式轉換時之曝光中心一致之處理之圖。
圖16係用於說明使模式轉換時之曝光中心一致之處理之圖。
圖17係用於說明使模式變更時之曝光中心一致之處理之圖。
圖18係用於說明使模式變更時之曝光中心一致之處理之圖。
圖19係用於說明使指令之反映時序與曝光中心一致之情形之圖。
圖20係用於說明自空閒狀態使曝光中心一致之情形之圖。
圖21係用於說明自空閒狀態使曝光中心一致之情形之圖。
圖22係用於說明使用預快門同步信號使曝光中心一致之情形之圖。
圖23係用於說明在多訊框攝影時使曝光中心一致之情形之圖。
圖24係用於說明藉由控制部之控制而使曝光中心一致之情形之圖。
圖25係用於說明在自主之感測器間使曝光中心一致之情形之圖。
圖26係用於說明使任意位置之曝光中心一致之情形之圖。
圖27係用於說明使任意位置之曝光中心一致之情形之圖。
圖28係用於說明攝影動作失敗之情形之圖。
圖29係用於說明使用偏移之曝光中心之同步之圖。
圖30係用於說明曝光中心之範圍之圖。
圖31係用於說明曝光中心之範圍之圖。
圖32係顯示電子機器之構成例之圖。
圖33係顯示個人電腦之構成例之圖。
圖34係顯示內視鏡手術系統之概略性之構成之一例之圖。
圖35係顯示相機頭及CCU之功能構成之一例之方塊圖。
圖36係顯示車輛控制系統之概略性之構成之一例之方塊圖。
圖37係顯示車外資訊檢測部及攝像部之設置位置之一例之說明圖。
11M,11S:感測器
t11~t21:時刻
N-1,N,N+1,M-1,M,M+1:訊框
Claims (12)
- 一種攝影裝置,其包含: 接收部,其接收表示其他感測器之攝影到達曝光中心之時序之信號;及 設定部,其以接收到前述信號之時刻為基準,設定要產生指示開始讀出訊框之同步信號之時刻。
- 如請求項1之攝影裝置,其中 前述曝光中心在要拍攝之圖像內之縱向方向上位於任意位置。
- 如請求項2之攝影裝置,其中 前述設定部藉由將根據曝光時間、與自曝光開始至將前述任意位置曝光為止所花費之時間而算出之值,對前述設為基準之時刻相加或相減,而設定產生前述同步信號之時刻。
- 如請求項1之攝影裝置,其中 前述設定部算出接收到前述信號之時刻、與自身之曝光中心之差分,以前述差分變小之方式設定產生前述同步信號之時刻。
- 如請求項1之攝影裝置,其中 在空閒期間,若接收到前述信號時啟動。
- 如請求項1之攝影裝置,其中 在空閒期間,若自其他裝置接收到啟動之指示時,轉移至啟動狀態,自前述接收部接收到前述信號之時點,開始前述設定部中之設定。
- 如請求項1之攝影裝置,其中 若為取得曝光時間不同之複數個訊框之攝影模式,前述信號接收表示在不同之前述曝光時間中之1個曝光時間所拍攝之前述訊框之攝影到達曝光中心之時序之信號。
- 如請求項1之攝影裝置,其中 前述信號係在比前述其他感測器成為曝光中心更早偏移量之時刻輸出之信號, 前述設定部以自接收到前述信號之時刻加上前述偏移之時刻為基準,設定產生前述同步信號之時刻。
- 如請求項1之攝影裝置,其中 當接收到包含與反映參數之訊框相關之資訊之指令時,以自前述資訊所示之訊框反映前述參數之方式進行處理。
- 如請求項1之攝影裝置,其中 前述曝光中心在所要拍攝之圖像內設定於被攝體所位在之位置。
- 一種攝影方法,其由攝影裝置 接收表示其他感測器之攝影到達曝光中心之時序之信號, 以接收到前述信號之時刻為基準,設定要產生指示開始讀出訊框之同步信號之時刻。
- 一種程式,其用於使控制攝影裝置之電腦執行包含如下步驟之處理: 接收表示其他感測器之攝影到達曝光中心之時序之信號, 以接收到前述信號之時刻為基準,設定要產生指示開始讀出訊框之同步信號之時刻。
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